点击蓝字，关注我们
一个有温度的硬件工程师-文末有惊喜
我们都是阴沟里的虫子,但总还是得有人仰望星空-《三体》
前言
记得刚毕业的时候，一般电子元器件，比如电阻，MLCC这些器件规格书中都不会标示器件的寿命，但是打开电解电容的规格书一看，里面写了电解电容的寿命，有1000小时的，2000小时的，6000小时的，当时就觉得好奇，2000小时换算成天数也就83天，什么产品寿命这么短，用83天就报废了？现在想来，有些好笑呀。接下来就聊聊什么是电解电容的使用寿命，以及如何正确的理解，计算电解电容的使用寿命吧。
电解电容的使用寿命的定义
首先什么是电解电容的使用寿命呢？超过了电解电容的使用寿命会发生什么呢？有些人会觉得超过电解电容使用寿命电解电容是不是会开路，短路什么爆炸呀？这你就想多了，电解电容在正常使用期间，其电容值，损耗角（关于损耗角不理解的可以看这篇文章：手把手教你基于规格书计算电解电容不同频率下的ESR参数，有详细的计算步骤），漏电流会随着时间增加发生变化，当电容值，损耗角，漏电流与初始额定值相比发生的变化量均未超过一定范围时，此时对应的电解电容已经工作了的时间就认为是电解电容的寿命。
比如下面这款电解电容，有5种寿命类型，以2000hrs的寿命类型为例，这意味着这款电容在额定电压以及125℃温度下，其电容容值相对于其额定值变化量不超过30%，损耗角相对于其额定值变化量不超过300%，漏电流不超过其初始值，如果电解电容在连续工作2000hrs仍能满足这些条件，就认为寿命是2000hrs，当然了这里说的满足是批量性的满足，意味着2000hrs类型的电容都能满足这些条件。
电解电容的使用寿命的计算
1.电解电容器的寿命计算的理论依据是Arrhenius方程，通过这个方程我们可以看出影响电解电容寿命的因素：电容自身的材料，温度等影响。
2.基于Arrhenius方程，推导得到了电解电容的寿命估算公式：L=Lr×KT×KR×KV
Lr为电容供应商能够保证的基本时间
KT为温度影响因子；
KR为纹波电流影响因子；
KV为工作电压影响因子（不同厂家，这个值是不一样的，具体需要和厂家确认，所以此处我们暂不考虑）
从而得到以下的公式：
T0:电容额定最大工作温度（电解电容规格书中有）
T：电容实际工作温度（可以按产品的实际最大环境温度评估）
K:纹波加速系数，一般取2
I:实际纹波电流（开关电源的话有对应的纹波电流计算公式）
I0：额定纹波电流（电解电容规格书中有）
ΔT0：表示电容允许的额定纹波电流下导致的电容温升（电解电容规格书中有）
3.上面的电解电容估算公式过于复杂，如果电解电容没有用在开关电源等会导致电解电容中出现较大纹波电流的电路中，那可以使用下面的简化公式：
大家实在不想自己算的，可以在线计算，这里推荐一个比较好用的电解电容寿命在线计算网站：公众号内回复以下关键词即可获取网址：电解电容寿命
实例分析
举个例子，例如某电解电容在最大温度为105℃时，寿命为2000小时。根据计算公式，如果电解电容实际工作的最大温度是60℃，可以计算出其工作寿命是：
2000*2^(105-60)/10≈45254H≈1885天≈5年
但是事实上我们在进行产品设计的时候一般是基于产品的使用寿命进行电解电容选型，比如我们的产品设计寿命是3年，也就是26280小时，我们就可以通过以上公式计算出电解电容的最大允许温升：10*log2(26280/2000)=37.3℃，
如果电解电容的最大额定温度为105℃，那么电解电容的实际工作温度不能超过105℃-37.3℃=67.7。
重
要
通
知
